Sistemas de Mototres de Combustión Interna.

Motores de combustión interna
Capítulos del curso
· 0. Presentación
· 1. ¿Qué es un motor?. Componentes y funcionamiento.
· 2. Sistema de lubricación
· 3. Sistema de escape.
· 4. Sistema mecánico de regulación de velocidad.
· 5. Sistema biela-manivela.
· 6. Combustible líquidos y gaseosos.
· 7. Motor de combustión interna de combustión a volumen constante - Ciclo Otto.
· 8. Carburadores.
· 9. Motor de combustión interna de combustión a presión constante - Ciclo Diesel.
· 10. Alimentación de combustible gaseoso.
· 11. Alimentación de combustible líquido.
· 12. Alimentación de aire.
· 13. Sistema mecánico de inyección de combustible - Motores Diesel.
· 14. Sistemas de encendido.
· 15. Torque y Potencia - Medición de la potencia.
· 16. Sistema de refrigeración.
· 17. Transmisión de la potencia. Tomas de fuerza.
· 18. Sistema de inyección electrónica de combustible.
Sistema de lubricación
Este sistema es el que mantiene lubricadas todas las partes móviles de un motor, a la vez que sirve como medio refrigerante.
Tiene importancia porque mantiene en movimiento mecanismos con elementos que friccionan entre sí, que de otro modo se engranarían, agravándose este fenómeno con la alta temperatura reinante en el interior del motor.
La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite.
Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.
El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo
Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.
Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.
Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.
Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.
Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.
Motores de combustión interna
· 0. Presentación
· 1. ¿Qué es un motor?. Componentes y funcionamiento.
· 2. Sistema de lubricación
· 3. Sistema de escape.
· 4. Sistema mecánico de regulación de velocidad.
· 5. Sistema biela-manivela.
· 6. Combustible líquidos y gaseosos.
· 7. Motor de combustión interna de combustión a volumenconstante - Ciclo Otto.
· 8. Carburadores.
· 9. Motor de combustión interna de combustión a presión constante - Ciclo Diesel.
· 10. Alimentación de combustible gaseoso.
· 11. Alimentación de combustible líquido.
· 12. Alimentación de aire.
· 13. Sistema mecánico de inyección de combustible - Motores Diesel.
· 14. Sistemas de encendido.
· 15. Torque y Potencia - Medición de la potencia.
· 16. Sistema de refrigeración.
· 17. Transmisión de la potencia. Tomas de fuerza.
· 18. Sistema de inyección electrónica de combustible.
·
Sistema de refrigeración.
Este sistema elimina el exceso de calor generado en el motor.
Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad del motor.
Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.
Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluido refrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertas propiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador de calor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire y conductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.
En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc,. Estos sistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo, por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambia calor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motor donde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).
Para verificar que el sistema funciona bien, los motores disponen de uno o varios termómetros que indican en cada instante la temperatura del refrigerante en la parte del motor que se desea medir. La temperatura medida por los termómetros deben encontrarse en el rango de temperatura aceptado por el fabricante para las condiciones de funcionamiento del motor. Temperaturas anormales pueden indicar dos cosas: a)Hay una falla en el sistema de refrigeración, por ejemplo falta de fluido refrigerante o b)Hay una falla o defecto en una parte o en todo el motor.
Para que este sistema funcione es primordial controlar periódicamente el correcto nivel del fluido refrigerante; controlar que los termostatos abran a la temperatura indicada por el fabricante; que el radiador esté libre de incrustaciones que obturen los canales de circulación de fluido y del aire por el exterior; que el fluido refrigerante tenga la proporción correcta de anticongelante acorde al clima de la zona; que el accionamiento de la bomba de circulación esté en buen estado y esté funcionando correctamente.
Las fallas se detectan precozmente si observamos los indicadores de temperatura, estando atentos a incrementos inusuales de la misma; por eso es aconsejable instalar protecciones y/o alarmas que paren el motor por alta temperatura. Si hubiera indicadores de nivel de refrigerante sería otro parámetro para prevenir fallas del sistema.
Los cuidados pueden abarcar desde un buen mantenimiento, rellenar fluido refrigerante y limpieza externa del radiador hasta reparaciones con el reemplazo de componentes dañados como bomba de agua, termostatos, radiador, mangueras, conexiones, etc.
Las precauciones de seguridad se basan fundamentalmente en trabajar con el motor detenido y frío para evitar incidentes con objetos en movimiento y quemaduras. Para cuidar el medio ambiente debe disponerse adecuadamente el fluido refrigerante cuando se reemplaza evitando derrames.
Los fluidos refrigerantes actuales son a base de alcoholes especialmente los glicoles, que mezclados con agua en distintas proporciones protegen al sistema de refrigeración y al motor de daños por congelamiento cuando funciona en regiones con muy bajas temperaturas. Según la proporción de fluido anticongelante en el agua, variará el punto de congelamiento de la mezcla, debiéndose adecuar la misma a cada región de trabajo.
SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN
El sistema de alimentación esta compuesto por los elementos que tienen por misión transportar el combustible y el aire al motor.


Los elementos para la alimentación de combustible son:
1. Deposito o tanque de combustible: es el lugar donde se almacena el combustible para su posterior utilización, generalmente están fabricados de metal anticorrosivo y en caso necesario existen los tanques de seguridad en materiales ignífugos.
2. Línea de combustible: Es la tubería que se encarga de transportar el combustible a su destino.
3. Bomba de combustible: Puede ser eléctrica o mecánica como es el caso de la figura. Se encarga de dar la presión necesaria para que en ningún momento el sistema tenga espacios de aire y el funcionamiento del motor pueda fallar.
4. Filtro de combustible: Es el encargado de limitar el paso de las impurezas que pueda contener el combustible.
Para la alimentación de aire se tiene:
5. Filtro de aire: Es el encargado de limitar el paso de impurezas en el aire, las cuales pueden causar graves daños en el motor.
A partir de este punto se genera la mezcla aire combustible y siguen como un conjunto por:
6. Método de mezcla: Puede ser por medio de carburador o de inyección.
7. Múltiple de admisión: Se encarga de dirigir la mezcla hacia la culata, por donde entra a la cámara de compresión por medio de la válvula de admisión.
Existen dos formas típicas para alimentar un motor por medio de carburador o carburadores y por medio de inyección.
1. SISTEMA DE CARBURADOR
Carburador: Es el elemento que forma la mezcla de aire - combustible y a la vez la dosifica. Además de esto, regula la velocidad y el par de fuerzas del motor al esfuerzo al que se le somete. Para poder entender mejor lo que es y como funciona es necesario conocer su nomenclatura básica, como se muestra en la figura, las partes más importantes del carburador y comunes en todas su diferentes clases son:
1. Mariposa del estárter o shock.2. Flotador.3. Entrada de aire - compensador o surtidor (chicler).4. Varilla de la bomba de aceleración. 5. Pozo de mezcla - Emulsor.



6. Difusor.7. Cuba.8. Tornillo de reglaje del ralentí.9. Tornillo enriquecedor del ralentí.10. Mariposa del acelerador.11. Portasutidor principal.



Sistemas de alimentación
A estas alturas, ya sobra decir que para que un motor de encendido provocado funcione necesita, como se decía hace tiempo, “chispa” y “gasolina”. Hoy en día, el sistema de inyección se encarga de que la gasolina entre en la cámara de combustión en el momento justo, en la cantidad adecuada y convenientemente pulverizada. Y el sistema de alimentación, de llevar la gasolina hasta los inyectores.
Muchas son las ocasiones en las que las averías en los coches de rallyes están relacionadas con el sistema de alimentación, y en la mayoría de las ocasiones los problemas se producen por falta de mantenimiento o por mala elección de los componentes. Para que la gasolina llegue en todo momento a la rampa de inyección en las condiciones necesarias para que el motor funcione correctamente, cada uno de los componentes del sistema de alimentación (depósito, bombas, fi ltros, canalizaciones y regulador) han de realizar bien su trabajo. El punto de partidaAunque su misión es, en principio, muy simple, el depósito de gasolina es fundamental para que todo funcione a la perfección. Además de tener que cumplir con la normativa FIA correspondiente, el depósito ha de garantizar que siempre hay gasolina disponible en la admisión de la bomba de presión, de tal modo que el suministro al motor sea continuo. Lo primero que hay que tener en cuenta es que la gasolina es una masa importante dentro del vehículo, por lo que ha de situarse lo más baja posible (para reducir la altura del centro de gravedad total), y esto hace que muchas veces su forma sea muy irregular y, por tanto, difícil de garantizar el suministro continuo. Además, si el depósito estuviera vacío en el interior, la gasolina se movería mucho en las curvas, frenadas y aceleraciones, y como cualquier masa móvil, no sería bueno para el equilibrio dinámico del coche. Para evitarlo, se suele rellenar el depósito de goma-espuma especial que evita los movimientos bruscos. El nodriza Para evitar que al descender el nivel de gasolina en el depósito se acentúen los descebes, los depósitos de competición suelen incorporar otro interior, de capacidad reducida (aproximadamente 1 litro), cuya particularidad es ser muy estrecho y alto, y cuya misión es la de garantizar el suministro a la admisión de la bomba de alta presión. Al tomar la gasolina desde el fondo del nodriza, no se producen fallos en la alimentación. En los depósitos más evolucionados existen dos tipos de bombas: las de transvase y las de alta presión. Las primeras se encargan de transvasar la gasolina desde aquellos puntos en los que estén colocadas dentro del depósito hasta el nodriza. En funcionamiento normal, la situación habitual es que el nodriza esté lleno hasta arriba, independientemente del nivel global del depósito, ya que el caudal que vierten en el interior es superior al que consume el motor incluso a plena potencia. Esto garantiza la ausencia de descebes. Suelen llevar incorporado un fi ltro y están colocadas justo en el fondo del depósito, de modo que sean capaces de llevar al nodriza hasta la última gota que quede en él. Si la colocación o el diseño es bueno, deben ser capaces de “secar” el depósito en cualquier circunstancia, de tal modo que no sea necesario llevar gasolina de sobra (y por tanto peso extra) para garantizar el suministro. Las bombas de alta presión se encargan de garantizar a la rampa la inyección caudal y presión suficiente (entre 2,5 y 10 bares, dependiendo del coche) para el correcto funcionamiento del motor. Las de transvase son bombas que, aunque soportan relativamente bien trabajar en vacío, es necesario sustituirlas cada cierto tiempo por seguridad, ya que si se rompe alguna es difícil de detectar al ir sumergidas dentro del depósito. No ocurre así con las de presión, que se deterioran rápidamente si funcionan en vacío, entre otras cosas porque han de girar más rápido y normalmente no están tan refrigeradas al no ir sumergidas. El regulador Son los inyectores, comandados por la gestión electrónica del motor, los que introducen la gasolina en las cámaras. En función de las condiciones de funcionamiento, la centralita “ordena” la apertura de los inyectores durante una cantidad determinada de milésimas de segundo. Si la presión en la rampa de inyección no mantuviera una presión constante y controlada de la gasolina, el mismo tiempo de apertura del inyector permitiría el paso de más o menos gasolina en función de que la presión fuera superior o inferior a la de trabajo. Por tanto, el motor funcionaría “rico” o “pobre”, pero no en sus condiciones óptimas de trabajo. Pues bien, el componente que garantiza que la presión de alimentación esté controlada es el regulador de presión. Además, el valor que se ha de mantener constante no es la presión absoluta de la rampa, sino la diferencia entre la presión de ésta y la del colector de admisión. La gasolina que ha llegado a la rampa y no ha entrado en el motor vuelve al depósito tras haber pasado por el regulador del conducto de retorno. Otros componentes Dependiendo de la complejidad del sistema de alimentación, y también de las necesidades específicas de cada vehículo, puede haber más componentes dentro del sistema. Si, por ejemplo, no está garantizado que la gasolina esté absolutamente limpia, se suelen incorporar más filtros al circuito. El único problema es que cuanto más haya, mayor es el mantenimiento y más grandes son las pérdidas de carga, lo que obliga a que las bombas sean más potentes. Las rampas de inyección suelen estar muy próximas al motor, por lo que recogen gran cantidad de calor del mismo. Si la temperatura ambiente también es excesiva, puede darse el caso de que, al parar el motor, suba tanto la temperatura en la rampa (60-65ºC) que la gasolina se llegue a evaporar en el interior (fenómeno conocido como “vapor-lock”). Si esto ocurre, la puesta en marcha del motor se complica, ya que al abrir los inyectores no pasa gasolina, sino vapor. Para evitarlo, algunas veces se ponen una o varias válvulas antiretorno entre la bomba de presión y la rampa, de tal modo que se mantenga la presión en el interior aunque el motor esté detenido, y por tanto la gasolina no se evapore. Si la temperatura de la gasolina sube, debido a su paso por la rampa, a la proximidad del escape en el depósito, etc., en algunas ocasiones puede ser necesario instalar un radiador o un intercambiador para reducir la temperatura y evitar problemas de detonación del motor o de funcionamiento del sistema. Si éste es el caso, se ha de instalar en el retorno, ya que si no cualquier fuga podría producir una avería seria, o incluso un incendio.Cuidado con las gasolinasNo sería la primera vez que por probar una gasolina “especial”, sin haber comprobado antes la compatibilidad con el depósito, conductos, bombas, filtros..., alguno de estos elementos se descompone, debido a la acción química de la gasolina, generando así problemas graves de funcionamiento (obstrucción de los inyectores, rotura de bombas, etc.). Por tanto, antes de probar cualquier combustible “especial”, hay que comprobar la compatibilidad de todos los componentes. Y después del ensayo, verificar que ningún componente se ha resentido.


Sistema de admisión del motor
Sistema de AdmisiónEl sistema de admisión consiste de la caja de filtros (si se utiliza), filtro de aire, tubería y conexiones al múltiple de admisión o turbocargador. Un sistema de admisión efectivo provee al motor de aire limpio a una temperatura y restricción razonables. Remueve del aire los materiales finos como el polvo, arenas, etc. También permite la operación del motor por un periodo de tiempo razonable antes de requerir servicio.
Un sistema de admisión ineficiente afectará de manera adversa el desempeño, las emisiones y la vida útil del motor.
Restricción de aireLa restricción de un sistema de admisión con un solo filtro de aire nuevo (limpio) no debe de ser mayor a 12 in. H2O (3 kPa).
Valores de restricción de hasta 17 in.H2O (4.2 kPa) son aceptables únicamente para filtros con pre-limpiadores.
Las cajas de filtros y filtros en los motores a diesel deben de ser revisados y/o cambiados cuando la restricción en admisión alcanza 25 in.H2O (6.2 kPa)
Filtros de aireLas cajas de filtros de aire de tipo seco son recomendados para los motores John Deere debido a su tamaño, eficiencia y periodos largos para el mantenimiento. Filtran el aire a través de un elemento reemplazable construido con un papel de alta calidad.
Las cajas de filtros son dimensionadas de acuerdo a los requerimientos de flujo de aire y periodos de mantenimiento deseados. El flujo de aire a máxima potencia y velocidad nominal para cada modelo de motor se debe de verificar en las Curvas de Desempeño del motor.
Para que el motor tenga una vida útil satisfactoria, el elemento filtrante debe de tener una efectividad del 99.9 % al remover las partículas de suciedad del aire.
Filtros del tipo húmedo tienen una efectividad del 95% y NO son recomendados por John Deere.
Nosotros recomendamos cajas de filtros de dos pasos con pre-limpiadores y elementos de seguridad para motores que se encuentran a la intemperie y/o en ambientes sucios.
Cajas de filtros con un solo elemento, sin elementos de seguridad o pre-limpiadores pueden usarse en motores instalados en un cuarto o en ambientes relativamente libres de polvo, como los motores marinos y algunas plantas de generación.
Todas las cajas de filtros usadas fuera de un cuarto deben de estar equipadas con mallas de protección para prevenir la entrada de roedores o insectos que pudieran dañar el papel de los filtros.
PrelimpiadoresUn prelimpiador incrementa la capacidad de tolerancia a ambientes adversos de un sistema de admisión mediante la remoción de un alto porcentaje del polvo antes de que éste entre al elemento filtrante. Un diseño común de pre-limpiador utiliza unas aletas o algún otro sistema para dirigir el aire y de manera centrífuga separar el polvo del aire de admisión antes de llegar al filtro primario. El polvo y contaminación recolectadas por el pre-limpiador generalmente son expulsadas de manera manual.
Algunos diseños de pre-limpiadores, más caros, expelen automáticamente el contaminante a través de un tubo aspirador conectado al sistema de escape.
Filtros de seguridadLas cajas de filtros con dos elementos, que contienen un filtro se seguridad (filtro secundario) dentro del filtro principal (filtro primario), son recomendadas para la mayoría de las aplicaciones. El filtro de seguridad se mantiene sin cambiar durante varios cambios de filtros y asegura que el polvo no entre al múltiple de admisión.
OperaciónLa pre-limpieza del aire se logra dirigiendo el aire de admisión a través de un tubo de entrada forzándolo a que tenga un movimiento centrífugo a alta velocidad mediante unas aletas anguladas. Algunos filtros crean el movimiento centrífugo poniendo el tubo de entrada descentrado. Conforme el aire circula alrededor del filtro, el 80 ó 90% del polvo es llevado a través de una ranura en el bafle hasta la caja de polvos. En ese punto el polvo es removido a través de una válvula.
Periodo de mantenimientoEl periodo de mantenimiento depende del medio ambiente en el que opera el motor y de la capacidad de acarrear polvo del filtro de aire.
Indicadores de restricciónExisten en el mercado sensores de vacío para filtros secos diseñados para indicar la necesidad de mantenimiento al filtro de aire.
El indicador de restricción debe de estar localizado entre el filtro de aire y el múltiple de admisión. En un motor turbocargado, debe de estar localizado a una distancia mayor de 4 in. (102 mm) hacia arriba de la entrada de aire al turbocargador. Para los motores a diesel el indicador debe ser calibrado para dar una señal a 25 in.H2O (6.2 kPa). Los motores a gas natural tienen requerimientos especiales.
ServicioTodos los sistemas de admisión requieren mantenimiento. Una capa de polvo y suciedad en el filtro de aire eventualmente ocasionará un colapso en el suministro de aire y por consecuencia ocasionar un pobre desempeño del motor y una cantidad humo excesiva en el escape. Dar servicio o mantenimiento al filtro de aire puede ser limpiarlo o reemplazarlo.
Los filtros deben de ser limpiados de acuerdo a las instrucciones que vienen en el manual del operador. Limpiar un sistema con un solo filtro de aire para ser re-utilizado no es recomendable. Los filtros secundarios deben ser únicamente reemplazados y por ningún motivo pueden ser limpiados para reutilizarlos.
John Deere no aceptará la responsabilidad por la falla de un motor que haya sido causada por un mantenimiento pobre o un diseño deficiente del sistema de admisión.
Temperatura del aire de admisiónEl incremento máximo del aire en la entrada al filtro de aire con respecto a la temperatura ambiente debe de revisarse en la Curva de Desempeño para el motor en cuestión, generalmente no debe de ser mayor a 8 °C (15 °F).
Localización de la entrada de aireLa localización de la entrada de aire debe de prevenir la entrada de polvo, agua, aire caliente o gases de escape.
Es extremadamente importante evitar la entrada de aire a temperaturas muy altas para prevenir: a) que el motor no cumpla con las normas de emisiones, b) la reducción de la potencia, respuesta y confiabilidad.
Entre las áreas a considerar como fuentes de calor podemos mencionar: la salida del aire caliente del radiador, múltiples de escape, turbocargadores, tubería de escape. Cuando se utilizan ventiladores de succión o motores encerrados en un cuarto o en una cabina, generalmente se requiere que el aire para admisión sea obtenido de afuera del compartimiento.
Se recomienda utilizar tapas contra la lluvia o algún otro tipo de protección en el suministro de aire para prevenir la entrada de agua.
La recirculación de gases de escape tapará muy rápido los filtros de aire. Los gases de escape también desplazan

el oxígeno del aire de admisión, dando como resultado una combustión pobre y una reducción de potencia. Los gases provenientes del tubo de ventilación del motor también tapan los filtros de aire por lo que deben ser dirigidos lejos del aire de admisión.
Tubería y abrazaderas de admisiónLa tubería de admisión debe de ser tan corta como sea posible y tener la menor cantidad de restricciones para el flujo de aire. Codos muy pronunciados, tubería de diámetro pequeño o tuberías muy largas deben de ser evitadas. La caída de presión en la tubería más la restricción del filtro de aire no deben de exceder el máximo permitido de restricción de aire (Verificarlo en las Curvas de Desempeño Motores de combustión interna
· 0. Presentación
· 1. ¿Qué es un motor?. Componentes y funcionamiento.
· 2. Sistema de lubricación
· 3. Sistema de escape.
· 4. Sistema mecánico de regulación de velocidad.
· 5. Sistema biela-manivela.
· 6. Combustible líquidos y gaseosos.
· 7. Motor de combustión interna de combustión a volumenconstante - Ciclo Otto.
· 8. Carburadores.
· 9. Motor de combustión interna de combustión a presión constante - Ciclo Diesel.
· 10. Alimentación de combustible gaseoso.
· 11. Alimentación de combustible líquido.
· 12. Alimentación de aire.
· 13. Sistema mecánico de inyección de combustible - Motores Diesel.
· 14. Sistemas de encendido.
· 15. Torque y Potencia - Medición de la potencia.
· 16. Sistema de refrigeración.
· 17. Transmisión de la potencia. Tomas de fuerza.
· 18. Sistema de inyección electrónica de combustible.
·
Sistema de escape.
Este sistema conduce gases del motor al exterior. Es importante porque ayuda a la expulsión de los gases del motor, a mejorar la combustión y la potencia final obtenida.
La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.
Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.
El principio de operación se basa en las leyes de conducción de gases por cañerías y por el estudio de las ondas generadas por el flujo alternativo. Los gases producto de la combustión, son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de la válvula de escape al múltiple o conducto colector, de este, el sistema puede derivar en uno o varios catalizadores (motor vehicular) para disminuir las emisiones de los gases peligrosos y de allí al silenciador para disminuir el nivel sonoro del sistema. Pueden haber en el sistema uno o más censores de distinta índole en combinación con una unidad de control y actuadores para controlar o para medir algún parámetro de la combustión.
Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, de caudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisibles requeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, es importante en los sistemas con catalizador, ya que éste puede contaminarse.
El control principal a realizar, es la medición de la pérdida total de carga del flujo de gases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema y además un control de la calidad de los gases de escape (composición), especialmente en aquellos sistemas que tienen catalizador.
Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.
Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.
Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado. Encendido


Tapa del distribuidor.
Todos los motores tienen que disponer de una forma de iniciar la ignición del combustible dentro del cilindro. Por ejemplo, el sistema de ignición de los motores Otto, existe un componente llamado bobina de encendido, el cual es un auto-transformador de alto voltaje al cual se le conecta un conmutador que interrumpe la corriente del primario para que se induzca la chispa de alto voltaje en el secundario. Dichas chispas están sincronizadas con la etapa de compresión de cada uno de los cilindros; la chispa es dirigida al cilindro específico de la secuencia utilizando un distribuidor rotativo y unos cables de grafito que dirigen la descarga de alto voltaje a la bujía. El dispositivo que produce la ignición es la bujía, un conductor fijado a la pared superior de cada cilindro.
Si la bobina está en mal estado se sobrecalienta; esto produce pérdida de energía, aminora la chispa de las bujías y causa fallos en el sistema de encendido del automóvil.
La bujía contiene en uno de sus extremos dos electrodos separados entre los que la corriente de alto voltaje produce un arco eléctrico que enciende el combustible dentro del cilindro.
Refrigeración
Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire. Los cilindros de los motores que utilizan este sistema cuentan en el exterior con un conjunto de láminas de metal que emiten el calor producido dentro del cilindro. En otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo que implica que los cilindros se encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en los automóviles se hace circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por las láminas de un radiador. Es importante que el líquido que se usa para enfriar el motor no sea agua común y corriente porque los motores de combustión trabajan regularmente a temperaturas más altas que la temperatura de ebullición del agua, esto provoca una alta presión en el sistema de enfriamiento dando lugar a fallas en los empaques y sellos de agua así como en el radiador; se usa un anticongelante pues no hierve a la misma temperatura que el agua, si no a mucho más alta temperatura, tampoco se congelará a temperaturas muy bajas.
Otra razón por la cual se debe de usar un anticongelante es que este no produce sarro ni sedimentos que se adhieren en las paredes del motor y del radiador formando una capa aislante que disminuirá la capacidad de enfriamiento del sistema. En los motores navales se utiliza agua del mar para la refrigeración.
Sistema de arranque
Al contrario que los motores y las turbinas de vapor, los motores de combustión interna no producen un par de fuerzas cuando arrancan (véase Momento de fuerza), lo que implica que debe provocarse el movimiento del cigüeñal para que se pueda iniciar el ciclo. Los motores de automoción utilizan un motor eléctrico (el motor de arranque) conectado al cigüeñal por un embrague automático que se desacopla en cuanto arranca el motor. Por otro lado, algunos motores pequeños se arrancan a mano girando el cigüeñal con una cadena o tirando de una cuerda que se enrolla alrededor del volante del cigüeñal. Otros sistemas de encendido de motores son los iniciadores de inercia, que aceleran el volante manualmente o con un motor eléctrico hasta que tiene la velocidad suficiente como para mover el cigüeñal; los iniciadores explosivos, que utilizan la explosión de un cartucho para mover una turbina acoplada al motor; oxígeno para alimentar las cámaras de combustión en los primeros movimientos (grandes motores). Los iniciadores de inercia y los explosivos se utilizan sobre todo para arrancar motores de aviones.